從外觀上看，高低溫試驗箱似乎只是一個普通的大型箱子，但其實它的內部構造十分復雜且精密。高低溫試驗箱能夠模擬各種復雜的大氣環境，這主要得益于其內部多個關鍵部件的協同工作，這些部件包括控制系統、制冷系統、加熱系統、濕度系統、傳感器系統、空氣循環系統以及安全保護系統等。

控制系統是高低溫試驗箱的“大腦”，它負責接收用戶輸入的預設環境參數，如溫度、濕度、循環時間等，并據此向其他各個系統發出指令，指揮它們協調運作，確保試驗箱能夠按照設定的參數精準運行，從而高效地完成各種環境模擬試驗任務。

制冷系統是高低溫試驗箱中使用頻率極高的部分，它主要有兩種制冷方式：機械制冷和液氮輔助制冷。機械制冷是通過壓縮蒸汽來實現降溫效果，這種方式相對穩定且應用廣泛；而液氮輔助制冷則是利用液氮在由液態轉變為氣態時會吸收大量熱量的特性來快速降低溫度。在實際使用中，通常以機械制冷為主，液氮制冷作為輔助手段，以滿足不同試驗對降溫速度和溫度范圍的要求。

加熱系統內部安裝有大功率的電阻絲，當電阻絲通電后，會迅速產生熱量。由于其功率較大，因此能夠快速提升試驗箱內的溫度，從而滿足高溫試驗的需求。

濕度系統則承擔著加濕和除濕的雙重功能。大多數高低溫試驗箱采用蒸汽加濕的方式，通過將水加熱產生蒸汽，使試驗箱內的濕度增加；而除濕則是通過制冷和干燥兩種方法來實現，利用制冷原理使空氣中的水蒸氣凝結成水滴排出，或者通過干燥劑等材料吸收空氣中的水分，從而降低試驗箱內的濕度。

傳感器系統是高低溫試驗箱的“感覺器官”，它主要負責實時監測試驗箱內的溫度和濕度情況，并將這些數據反饋給控制系統。控制系統根據傳感器傳回的數據，判斷是否需要對各系統進行調整，以確保試驗箱內的環境參數始終保持在設定范圍內。

空氣循環系統則是通過電機帶動風扇，實現試驗箱內的空氣流動。它能夠將加熱或制冷后的空氣均勻地分布在試驗箱內，使箱內的溫度和濕度更加均勻，同時也有助于提高試驗的準確性和可靠性。

為了確保設備的穩定運行，減少故障率，許多高低溫試驗箱還配備了安全保護系統。該系統能夠在設備運行過程中實時監測各種異常情況，如溫度過高、壓力過大、制冷劑泄漏等，并在發現問題時及時采取保護措施，如自動切斷電源、停止運行等，從而避免設備損壞，延長設備的使用壽命，同時也保障了試驗人員的人身安全。